Ученые объяснили яркость ранних галактик очисткой газа ультрафиолетом в космосе

12 ноября 2026, 13:50 · Nauka
Иллюстрация очистки газа вокруг области формирования звёзд в ранней Вселенной
Художественное изображение газа, вытесняемого из области формирования звёзд в ранней Вселенной. Источник: SciTechDaily.

Расчёты показали, что мощное ультрафиолетовое излучение молодых звёзд могло выталкивать газ и пыль из ранних галактик. При этом плотные участки, где продолжалось образование звёзд, могли сохраняться. Такой механизм способен объяснить, почему телескоп James Webb обнаружил необычно много ярких галактик, существовавших всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

Исследование провели специалисты Института Флэтайрон при Фонде Симонса в Нью-Йорке и Техасского университета в Далласе. Учёные изучили воздействие ультрафиолетового излучения Лайман-альфа на вещество вокруг молодых звёзд. Результаты работы опубликованы 4 ноября 2026 года в журнале The Astrophysical Journal, о них сообщил SciTechDaily.

Излучение Лайман-альфа возникает, когда электрон сталкивается с атомом водорода или присоединяется к иону водорода. Фотоны передают газу и пыли импульс, создавая давление, направленное наружу. Особенность водорода заключается в том, что он многократно поглощает и испускает такое излучение на той же длине волны, усиливая воздействие света на окружающее вещество.

Схема воздействия излучения на газ и пыль в ранней Вселенной
Схема, показывающая, как излучение вытесняет газ и пыль, блокирующие свет. Источник: SciTechDaily.

Для расчётов Шьям Менон и Аарон Смит использовали данные компьютерного моделирования области звездообразования в ранней Вселенной. В плотных зонах гравитация удерживала газ и пыль, поэтому излучение почти не влияло на формирование звёзд. В менее плотных областях давление света могло преодолеть притяжение и разогнать вещество до высоких скоростей, создавая потоки, способные покидать галактику.

Очистка пространства между звёздами могла открывать более прямые пути для выхода света, из-за чего далёкие галактики казались ярче без увеличения их фактической светимости. Для уточнения этой картины потребуются модели, учитывающие свойства пыли и взаимодействие излучения с движущимся газом. Двумерные расчёты уже показали возможность моделирования таких процессов, однако создание реалистичных трёхмерных симуляций пока остаётся сложной задачей.